CN104763442A - 高强度大缩量封闭型弧板支护结构体 - Google Patents

高强度大缩量封闭型弧板支护结构体 Download PDF

Info

Publication number
CN104763442A
CN104763442A CN201510108994.3A CN201510108994A CN104763442A CN 104763442 A CN104763442 A CN 104763442A CN 201510108994 A CN201510108994 A CN 201510108994A CN 104763442 A CN104763442 A CN 104763442A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc plate
wood block
pin
pressed wood
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510108994.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104763442B (zh
Inventor
高延法
谢浩
徐鹏飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Original Assignee
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology Beijing CUMTB filed Critical China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority to CN201510108994.3A priority Critical patent/CN104763442B/zh
Publication of CN104763442A publication Critical patent/CN104763442A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104763442B publication Critical patent/CN104763442B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/08Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/08Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • E21D11/083Methods or devices for joining adjacent concrete segments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,包括由4至8块钢筋混凝土弧板围成的圆形结构,相邻的钢筋混凝土弧板之间设有让压木块,相邻的钢筋混凝土弧板端部之间设有对应的销孔和连接钢销,连接钢销插入销孔中将相邻的两段弧板串联在一起,底弧板设有卸压窗口。既具有大缩量、又具有可靠的结构稳定性,且施工速度快,能够有效地解决深井软岩巷道围岩压力大、变形量大和稳定性差的技术难题。

Description

高强度大缩量封闭型弧板支护结构体
技术领域
本发明涉及一种深井软岩巷道支护结构,尤其涉及一种高强度大缩量封闭型弧板支护结构体。
背景技术
在深井软岩巷道支护中,现在主要的支护技术有锚网喷支护系列技术、型钢支架支护系列技术、钢筋混凝土结构支护系列技术、钢管混凝土支架支护技术等。深井巷道、软岩巷道、动压巷道的支护结构体能否承受得住围岩压力和动压的作用,关键在于支护结构体承载能力的大小和支护结构体是否具有较大的可缩量。另外,还要求巷道支护成本较低、支护施工速度较快。
现有技术中,深井软岩巷道支护结构体一般都不具备高强度和大缩量(大缩量是指巷道径向可缩量ΔΦ≥0.5m),在有动压作用时支护体难以保障巷道的稳定性。地铁建设中所使用的管片支护技术已经十分成熟,但管片支护结构体不具备可缩性。因此,管片支护结构体也不能直接应用到深井软岩巷道支护中。
发明内容
本发明的目的是提供一种既具有大缩量、又具有可靠的结构稳定性,且施工速度快的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,包括由4至8块钢筋混凝土弧板围成的圆形结构,相邻的钢筋混凝土弧板之间设有让压木块,相邻的钢筋混凝土弧板端部之间设有对应的销孔和连接钢销,所述连接钢销插入所述销孔中将相邻的两段弧板串联在一起,所述钢筋混凝土弧板设有卸压窗口,所述卸压窗口设于所述钢筋混凝土弧板的一侧或两侧。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,由于包括由4至8块钢筋混凝土弧板围成的圆形结构,相邻的钢筋混凝土弧板之间设有让压木块,相邻的钢筋混凝土弧板端部之间设有对应的销孔和连接钢销,连接钢销插入销孔中将相邻的两段弧板串联在一起,钢筋混凝土弧板设有卸压窗口,既具有大缩量、又具有可靠的结构稳定性,且施工速度快,能够有效地解决深井软岩巷道围岩压力大、变形量大和稳定性差的技术难题。
附图说明
图1a为本发明实施例一提供的窄条式底弧板的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体的组合状态示意图;
图1b为本发明实施例二提供的“二空一”式底弧板的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体的组合状态示意图;
图2为本发明实施例中单环支护结构体的结构示意图;
图3a为本发明实施例中支护结构体的安装状态(近似圆形)示意图;
图3b为本发明实施例中支护结构体的木块厚度压缩50%后的状态(标准圆形)示意图;
图3c为本发明实施例中支护结构体安装时Ⅰ型接头弧板与木块的连接的示意图;
图3d为本发明实施例中支护结构体木块厚度压缩50%后Ⅰ型接头弧板与木块的连接的示意图;
图3e为本发明实施例中支护结构体安装时Ⅱ型接头弧板与木块的连接的示意图;
图3f为本发明实施例中支护结构体木块厚度压缩50%后Ⅱ型接头弧板与木块的连接的示意图;
图4a、图4b分别为本发明实施例中顶弧板不同角度示意图;
图5a、图5b分别为本发明实施例中左上弧板和右上弧板的结构示意图;
图6a、图6b分别为本发明实施例中左下弧板和右下弧板的结构示意图;
图7a、图7b分别为本发明实施例中窄条式底弧板和“二空一”式底弧板的结构示意图;
图8a、图8b分别为本发明实施例中Ⅰ型让压木块和Ⅱ型让压木块的结构示意图;
图9为本发明实施例中巷道地坪预制件的结构示意图;
图10为本发明实施例中卸压窗口的不同设计位置示意图;
图11为本发明实施例中沿巷道轴向弧板间留有间隔示意图。
图中:
1-底弧板,2-左下弧板,3-右下弧板,4-左上弧板,5-右上弧板,6-顶弧板,7-让压木块,8-锚索孔,9-销孔,10-吊环,11-非固定式钢销,12-定位钢筋孔,13-钢销把手,14-水平限位卡,15-锚杆定位孔,16-固定式钢销,17-滑槽,18-盖板,19-箱型混凝土预制件,X-巷道径向,Y-巷道长轴方向,Z-巷道圆周切向。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其较佳的具体实施方式是:
包括由4至8块钢筋混凝土弧板围成的圆形结构,相邻的钢筋混凝土弧板之间设有让压木块,相邻的钢筋混凝土弧板端部之间设有对应的销孔和连接钢销,所述连接钢销插入所述销孔中将相邻的两段弧板串联在一起,所述钢筋混凝土弧板设有卸压窗口,所述卸压窗口设于所述钢筋混凝土弧板的一侧或两侧。
所述钢筋混凝土弧板包括底弧板、顶弧板、2块左弧板、2块右弧板,所述让压木块被压缩50%后,所述钢筋混凝土弧板围成的圆形结构为标准圆结构,所述卸压窗口设于所述底弧板的中部和/或右弧板、左弧板的中部。
所述底弧板的两端分别设有固定式钢销,相邻的左弧板或右弧板之间设有固定式钢销,所述顶弧板的两端与所述左弧板或右弧板之间设有活动式钢销。
所述顶弧板、左弧板和右弧板的外侧分别设有吊环、靠近两端部径向贯通有锚索孔,所述底弧板的内侧设有吊环,上块左弧板和上块右弧板的上部内侧设有水平限位卡、径向贯穿有锚杆定位孔,所述活动式钢销径向贯穿有定位钢筋孔、一侧焊接有钢销把手。
锚索穿过所述锚索孔将所述钢筋混凝土弧板锚固在巷道围岩上,支护结构体与围岩之间充填密实。
所述顶弧板两端的让压木块为Ⅰ型让压木块,其余的让压木块为Ⅱ型让压木块,两种让压木块上都留有圆周方向的与所述连接钢销的曲率一致的销孔,所述Ⅰ型让压木块侧面设有滑槽和定位钢筋孔,所述滑槽沿巷道圆周方向,其高度等于所述活动式钢销拉出的长度。
每个弧板接头处的让压木块都分为四小块,所述让压木块沿巷道圆周方向的厚度为0.5~1.0m。
所述让压木块使用桐油或沥青浸渍。
所述让压木块的木条纤维的方向沿着巷道径向,所述让压木块的木材的压缩量为50%。
所述连接钢销的曲率半径为所述让压木块厚度压缩50%后支护结构体所呈现出的圆形的曲率半径设计,所述连接钢销的自由端为圆台形。
该高强度大缩量封闭型弧板支护结构体多个相接触布置或多个间隔布置。
所述底弧板的两端分别设有两个固定式钢销,每个底弧板的两端分别连接一个左弧板或右弧板;
或者,所述底弧板的两端分别设有4个固定式钢销,中间的两个固定钢销连接一个左弧板或右弧板,侧部的一个固定钢销与相邻的底弧板侧部的一个固定钢销共同连接一个左弧板或右弧板。
深井软岩巷道的变形特征是:(1)巷道围岩压力大;(2)巷道收敛变形量大且变形持续时间长;(3)当受到动压作用时现有的支护结构一般都会发生变形破坏。本发明的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,用于深井软岩巷道支护,解决深井软岩巷道支护难题。
本发明具有两大特征:
一是钢筋混凝土弧板具有较大的强度;二是这种支护结构体既具有大缩量(大缩量是指巷道径向可缩量ΔΦ≥0.5m),又具有可靠的结构稳定性。
钢筋混凝土弧板在地面预制,可保证弧板的强度,在井下拼装成形后的封闭支护结构体能够给围岩提供强大的支护力。另外,钢筋混凝土弧板之间采用让压式结构设计,可充分发挥围岩自身承载能力。上述两项措施能够有效地解决深井软岩巷道围岩压力大、变形量大和稳定性差的技术难题。
该支护结构体既可在巷道周边形成封闭型的支护结构,同时又能在巷道底板处预留卸压窗口。底板卸压窗口结构设计,在巷道底板上留给软弱岩石一定面积的向上鼓出的“窗口”,从而减轻甚至避免底鼓压力的积聚。这样,就可以减轻支护结构体底拱段的压力,可以降低底板支护难度。从而可以用较低的支护成本,有效地防治巷道底臌。
具体实施例:
关键结构包括:预制钢筋混凝土弧板、钢筋混凝土弧板之间的让压式结构(例如:可压缩性厚木块等)、钢筋混凝土弧板之间的有效连接(例如:采用钢销结构)等。下面分别进行详细阐述:
1、支护结构体详细结构
1)支护结构体整体结构
支护结构体一般由6块弧板组成,在相邻弧板之间安装着让压木块,为保证支护结构体的整体稳定性,弧板之间通过“连接钢销”连接在一起,如图1a、图1b和图2所示。
大缩量弧板支护结构体,一般按圆形断面,巷道内径一般为5m到7m,弧板壁厚一般为0.3m到0.4m,支护结构径向可缩量大于0.5m。
底弧板有两种窗口式让压结构:窄条式底弧板和“二空一”式底弧板。底弧板结构如图1a、图1b和图7a、图7b所示。
支护结构体的让压性是通过可压缩木块实现的。当支护结构体受到较大压力时,让压木块会沿着巷道圆周方向压缩,支护结构体趋于标准圆形的状态,如图1a、图1b和图2所示。
2)支护结构体让压变形前后的两种不同大小形态
支护结构体一般由6块弧板组成,在相邻弧板之间安装着让压木块,为保证支护结构体的整体稳定性,弧板之间通过“连接钢销”连接在一起,如图3a至图3f所示。
支护结构体在让压变形前后有两种具有代表性的形态:①:安装形态,如图3a;②木块厚度压缩50%后的形态,如图3b。
在木块厚度压缩50%后支护结构体呈标准的圆形,每块弧板的曲率半径是按R/2设计的,如图3b。在图3a和图3b中,δ表示让压木块的厚度,R表示木块厚度压缩50%后支护结构体外边界圆的直径。
根据图3a,以木块厚度压缩50%后支护结构体的状态为基准,可推导出安装时支护结构体的尺寸如下:
水平方向宽度为:
垂直方向高度为:
3)钢筋混凝土弧板具体结构
为保证钢筋混凝土弧板的强度,弧板在地面预制而成。一个巷道断面可由4~8段弧板拼装而成,常用6段。弧板曲率半径大小依据巷道断面尺寸设计,让压木块厚度压缩50%后的支护结构体呈标准圆形。
钢筋混凝土弧板上预留有锚索孔、销孔、锚杆定位孔、水平限位卡等,如图4、图5、图6和图7a、图7b所示。木块厚度压缩50%后,链接钢销自由端到销孔底部必须留有余量Δ,如图3f。
锚索孔、销孔、锚杆定位孔、水平限位卡的作用如下:
锚索孔:弧板安装时,需要先将弧板吊装到安装设备上,安装设备的机械臂可以穿过锚索孔固定弧板,防止弧板从机械臂上滑脱。各段弧板安装就位形成闭合支护结构以后,穿过锚索孔安装锚索,以达到长期将弧板固定在围岩上的目的。
销孔:销孔中插入连接钢销,将各段弧板连接在一起,保证支护结构体的完整性。
锚杆定位孔:左上弧板和右上弧板预留有锚杆定位孔,待安装设备将弧板安装就位后,穿过锚杆定位孔安装锚杆。设置锚杆定位孔的目的是:在弧板安装过程中防止左上弧板和右上弧板在重力作用下向巷道中心方向歪斜。
水平限位卡:左上弧板和右上弧板上部在内侧设有水平限位卡,左下弧板和右下弧板上部在外侧设有水平限位卡。设置水平限位卡的目的是:在弧板安装过程中防止弧板歪斜。
4)钢销与销孔
钢销主要用于连接各段弧板以保证支护结构体的整体稳定性。钢销可选用Φ89×14mm无缝钢管加工成弧形,其曲率半径按照木块厚度压缩50%后支护结构体所呈现出的圆形的曲率半径设计。钢销分为两类:固定式钢销和非固定式钢销。
①固定式钢销与销孔
固定式钢销,钢销分别固定在底弧板两端、左下弧板上端和右下弧板上端。这类钢销的总长度L=(δ+700)mm,钢销预埋长度为400mm。在安装状态下,钢销串在木块中的长度为δ,钢销插入另一个弧板销孔内的长度为300mm。木块压缩前后钢销与销孔的关系见图3e和图3f。
销孔应与连接钢销相匹配,即销孔直径大小应容许连接钢销在“安装时”和“木块厚度压缩50%后”两种状态下自由活动,而销孔直径的取值与钢销直径、让压木块厚度和“安装状态下”钢销伸出让压木块的长度有关。若钢销型号为Φ89×14mm,让压木块厚度为600mm,“安装状态下”钢销伸出让压木块的长度为300mm,则销孔直径取值应≥150mm,销孔的深度H≥(δ+300)mm,销孔曲率半径与钢销曲率半径一致。
②非固定式钢销与销孔
非固定式钢销位于左上弧板和右上弧板的上端的孔内,可以向外拉动。这种钢销总长度:L=δ+600mm,式中δ表示弧板之间让压木块的厚度,300mm是钢销插在左右上弧板上端孔内的长度,300mm为插入顶弧板销孔内的长度。
左右上弧板安装之后,在顶弧板安装之前,非固定式钢销插在左上弧板和右上弧板上端孔内的长度为600mm,伸出的长度为木块的厚度δ。所以在木块安装之后,钢销刚好处于木块孔内。这样,便于安装顶弧板。
顶弧板安装完成后,应向外拉出300mm的钢销长度,即钢销插入顶弧板左右销孔内的长度为300mm,以锁定顶弧板。木块压缩前后钢销与销孔的关系如图3c和图3d。
5)让压木块
让压木块位于相邻的两段钢筋混凝土弧板之间,以6块钢筋混凝土弧板构成的支护结构体为例,让压木块共有6块。顶弧板两端处为Ⅰ型让压木块,其余的为Ⅱ型让压木块。Ⅰ型和Ⅱ型木块的结构如图8a、图8b所示。
两种让压木块上都留有巷道圆周方向的销孔,销孔用于将木块串在钢销上。两种让压木块上销孔的曲率都与钢销的曲率一致。每个弧板接头处的让压木块,都分为四小块,以便于安装,切分方式如图8a、图8b所示。
Ⅰ型让压木块与Ⅱ型让压木块的区别在于:
Ⅰ型让压木块上留有滑槽和定位钢筋孔。滑槽的作用是:通过钢销把手将钢销向外拉出。定位钢筋孔的作用:是插入水平方向的钢筋,以便将拉出后钢销固定在木块中。滑槽沿巷道圆周方向,其高度应等于钢销拉出的长度。
弧板接头处让压木块的厚度一般在0.5~1.0m之间,具有较大的可压缩性,能够起到让压的作用。
为避免木材腐朽,应将木块进行防腐处理,如使用桐油或沥青浸渍。
让压木块放置时应保持木条纤维的方向沿着巷道径向,并沿巷道长轴方向铺满,这样既能充分发挥木块可压缩的特性,又能使钢筋混凝土弧板均匀受力。
另外,让压木块应选取软硬适中的木材,压缩量宜在50%左右。木块太硬起不到让压作用。木块太软当巷道初期变形速度较快时,会出现木块压缩太早和压缩量大的现象,不能在巷道经受动压作用时期起到让压作用。
6)巷道地坪采用箱型钢筋混凝土预制件
巷道地坪采用箱型混凝土预制件和盖板拼装而成,箱型混凝土预制件的空心部分和两侧可以充填废矸石、砂子等。箱型混凝土预制地坪能够保证地坪的强度,提高施工速度,节省材料。
2、支护结构体安装施工过程与施工工艺
支护结构体的安装施工简单方便,主要用到的设备有:1、简易单轨吊;2、专用安装设备。底弧板只需使用简易单轨吊即可完成吊装到位。其余弧板,要通过单轨吊吊装到专用安装设备上,然后由专用安装设备上的机械臂完成平移和旋转等动作,即可将弧板安装到位。
以6段弧板构成的支护结构体为例,施工过程如下:
1)底弧板安装:用简易单轨吊将底弧板吊装就位;而后将让压木块安装到底弧板两端的钢销上。
2)左下弧板(右下弧板)的安装:用单轨吊将左下弧板(右下弧板)吊装到专用安装设备的机械臂上,由专用安装设备的机械臂将左下弧板(右下弧板)安装到位。左下弧板(右下弧板)的下端已有钢销定位。为了撤出专用安装设备的机械臂,需要将弧板的上端定位。弧板上端定位的方法是:弧板上端外侧由水平限位卡和木楔定位。然后将让压木块安装到左下弧板(右下弧板)上端的钢销上。
3)左上弧板(右上弧板)的安装:用单轨吊将左上弧板(右上弧板)吊装到专用安装设备的机械臂上,由专用安装设备的机械臂将左上弧板(右上弧板)安装到位。左上弧板(右上弧板)的下端已有钢销定位。为了撤出专用安装设备的机械臂,需要将弧板的上端定位。弧板上端定位的方法是:弧板上端内侧由水平限位卡和锚杆定位。然后将让压木块安装到左上弧板(右上弧板)上端的钢销上。
4)顶弧板的安装:首先,用单轨吊将顶弧板吊装到专用安装设备的机械臂上。然后,顶弧板的安装分为如下几步:第一步专用安装设备向前(即向没有安装弧板的前方)移动一定距离(大于一个弧板宽度);第二步专用安装设备通过机械臂将顶弧板托举到巷道顶板处;第三步安装设备后移至顶弧板的待安装位置;第四步专用安装设备通过机械臂将底弧板下放到位且与左上弧板(右上弧板)上的木块连成完整的拱形;第五步将左上弧板(右上弧板)上端的钢销拉出且对准顶弧板上的销孔插入,让钢销将左上弧板(右上弧板)与顶弧板串联在一起;第六步撤下专用安装设备的机械臂。
5)弧板壁后充填:采用喷浆机将水泥砂浆充填在弧板与围岩之间,也可采用矸石编织袋充填。
6)锚索锚固弧板:除底弧板外,其余5块弧板都分别用两根锚索穿过各块弧板上的预留锚索孔将弧板锚固在巷道围岩上。
3、支护结构体需要确定的主要参数
钢筋混凝土弧板的厚度和强度,让压木块的厚度及其压缩厚度,钢销的型号。
本发明技术方案能带来以下有益效果:
大缩量钢筋混凝土弧板支护结构体,既有较大的承载能力,又有较大的可缩量。本发明为深井巷道、软岩巷道和动压巷道支护开辟了新的技术途径,为巷道支护领域提供了一种新的支护手段。
支护结构体采用专用安装设备安装,工艺简单方便,在提高支护施工速度的同时,也降低了人工成本。
钢筋混凝土弧板在地面预制,能够保证弧板具有较高的强度,使得井下拼装成型的支护结构体可以给围岩提供强大的支护力。
弧板间的让压式结构(木块等)实现了支护结构体的大缩量,能够有效减少围岩作用在支护结构体的载荷,从而保障支护结构体的稳定性。
底弧板卸压窗口结构设计,留给底板软弱岩石一定面积的向上鼓出的“窗口”,从而减轻甚至避免底鼓压力的积聚。这样,就可减轻支护结构体底拱段的压力,可降低巷道底板支护难度。从而可以用较低的支护成本,有效地防治巷道底臌。
巷道地坪采用箱型混凝土预制件和盖板拼装而成,在保证强度的同时也提高了施工速度,节省了材料。
支护结构体模块化设计,使得预制成的钢筋混凝土弧板可以组合出多种支护结构形式(如图10、图11),支护结构体也可设计成扁椭圆、立椭圆等其他形状,这样就拓展了本发明的适用范围。
具体实施中,可以采用以下替代方案:
封闭支护体结构可由4~8段预制钢筋混凝土弧板拼装成形;
支护体结构体的断面形状还可以设计成浅底拱圆形、扁椭圆形、立椭圆形、直墙半圆拱形等;
弧板接头处的让压方式,不限于木材压缩让压,也可以是其他材料,也可以是可缩式的金属结构等,实现在巷道圆周方向的压缩变形,达到让压的目的;
连接钢销的横断面形状可采用圆形、矩形、正方形等形状,预留销孔的形状也应随之改变;
预留锚索孔可以设计成狭长的圆角矩形,以防止因钢筋混凝土弧板与围岩变形不一致导致锚索剪切破坏;
各段弧板的安装定位也可使用叉车、手动葫芦、综掘机摇臂等;
卸压窗口不仅限于底部弧板,帮部弧板甚至顶部弧板亦可设有卸压窗口,如图1a、图10所示。巷道轴向弧板之间可以留有间隔以替代卸压窗口,如图11所示。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,包括由4至8块钢筋混凝土弧板围成的圆形结构,相邻的钢筋混凝土弧板之间设有让压木块,相邻的钢筋混凝土弧板端部之间设有对应的销孔和连接钢销,所述连接钢销插入所述销孔中将相邻的两段弧板串联在一起,所述钢筋混凝土弧板设有卸压窗口,所述卸压窗口设于所述钢筋混凝土弧板的一侧或两侧。
2.根据权利要求1所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,所述钢筋混凝土弧板包括底弧板、顶弧板、2块左弧板、2块右弧板,所述让压木块被压缩50%后,所述钢筋混凝土弧板围成的圆形结构为标准圆结构,所述卸压窗口设于所述底弧板的中部和/或右弧板、左弧板的中部。
3.根据权利要求2所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,所述底弧板的两端分别设有固定式钢销,相邻的左弧板或右弧板之间设有固定式钢销,所述顶弧板的两端与所述左弧板或右弧板之间设有活动式钢销。
4.根据权利要求3所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,所述顶弧板、左弧板和右弧板的外侧分别设有吊环、靠近两端部径向贯通有锚索孔,所述底弧板的内侧设有吊环,上块左弧板和上块右弧板的上部内侧设有水平限位卡、径向贯穿有锚杆定位孔,所述活动式钢销径向贯穿有定位钢筋孔、一侧焊接有钢销把手。
5.根据权利要求4所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,锚索穿过所述锚索孔将所述钢筋混凝土弧板锚固在巷道围岩上,支护结构体与围岩之间充填密实。
6.根据权利要求1所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,所述顶弧板两端的让压木块为Ⅰ型让压木块,其余的让压木块为Ⅱ型让压木块,两种让压木块上都留有圆周方向的与所述连接钢销的曲率一致的销孔,所述Ⅰ型让压木块侧面设有滑槽和定位钢筋孔,所述滑槽沿巷道圆周方向,其高度等于所述活动式钢销拉出的长度。
7.根据权利要求6所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,每个弧板接头处的让压木块都分为四小块,所述让压木块沿巷道圆周方向的厚度为0.5~1.0m,所述让压木块使用桐油或沥青浸渍,所述让压木块的木条纤维的方向沿着巷道径向,所述让压木块的木材的压缩量为50%。
8.根据权利要求7所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,所述连接钢销的曲率半径为所述让压木块厚度压缩50%后支护结构体所呈现出的圆形的曲率半径设计,所述连接钢销的自由端为圆台形。
9.根据权利要求1至8任一项所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,该高强度大缩量封闭型弧板支护结构体多个相接触布置或多个间隔布置。
10.根据权利要求7所述的高强度大缩量封闭型弧板支护结构体,其特征在于,所述底弧板的两端分别设有两个固定式钢销,每个底弧板的两端分别连接一个左弧板或右弧板;
或者,所述底弧板的两端分别设有4个固定式钢销,中间的两个固定钢销连接一个左弧板或右弧板,侧部的一个固定钢销与相邻的底弧板侧部的一个固定钢销共同连接一个左弧板或右弧板。
CN201510108994.3A 2015-03-12 2015-03-12 高强度大缩量封闭型弧板支护结构体 Expired - Fee Related CN104763442B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510108994.3A CN104763442B (zh) 2015-03-12 2015-03-12 高强度大缩量封闭型弧板支护结构体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510108994.3A CN104763442B (zh) 2015-03-12 2015-03-12 高强度大缩量封闭型弧板支护结构体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104763442A true CN104763442A (zh) 2015-07-08
CN104763442B CN104763442B (zh) 2017-06-06

Family

ID=53645496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510108994.3A Expired - Fee Related CN104763442B (zh) 2015-03-12 2015-03-12 高强度大缩量封闭型弧板支护结构体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104763442B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105673037A (zh) * 2015-12-18 2016-06-15 中国矿业大学(北京) 深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法
CN106968687A (zh) * 2017-04-01 2017-07-21 湖南科技大学 急倾斜煤层回采巷道封闭式圆环让压支护装置及支护方法
CN107630708A (zh) * 2017-11-06 2018-01-26 山东建筑大学 一种基于型钢的预制装配式复合支护系统
CN107725067A (zh) * 2016-02-19 2018-02-23 中铁局集团有限公司 盾构通用环管片拼装点位确定方法
CN107795322A (zh) * 2017-11-06 2018-03-13 山东建筑大学 一种装配式混凝土弧板与棋盘式预应力锚索复合支护结构及其施工方法
CN107893665A (zh) * 2017-11-06 2018-04-10 山东建筑大学 一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺
CN108119164A (zh) * 2017-11-06 2018-06-05 山东建筑大学 一种预制装配式复合支护结构
CN109098718A (zh) * 2018-10-09 2018-12-28 北方工业大学 一种装配式井巷施工方法
CN110056371A (zh) * 2019-05-28 2019-07-26 长安大学 一种隧道早强支护系统及其安装方法
CN111075477A (zh) * 2020-01-17 2020-04-28 中铁工程装备集团有限公司 一种大断面软岩隧道半刚性支护结构体系及其施工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695044A (en) * 1969-04-12 1972-10-03 Masahiro Hoshino Sealing method of sealed segments of a tunnel
CN1959063A (zh) * 2006-10-17 2007-05-09 中国矿业大学(北京) 支撑装置
CN102011592A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 中国矿业大学 环向可压缩的复合井壁及其施工方法
CN102852533A (zh) * 2012-10-18 2013-01-02 山东大学 让压型约束砼拱架高强立体支护体系
CN103498685A (zh) * 2013-10-15 2014-01-08 中国矿业大学(北京) 极软岩巷道底板与两帮卸压窗口支护装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695044A (en) * 1969-04-12 1972-10-03 Masahiro Hoshino Sealing method of sealed segments of a tunnel
CN1959063A (zh) * 2006-10-17 2007-05-09 中国矿业大学(北京) 支撑装置
CN102011592A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 中国矿业大学 环向可压缩的复合井壁及其施工方法
CN102852533A (zh) * 2012-10-18 2013-01-02 山东大学 让压型约束砼拱架高强立体支护体系
CN103498685A (zh) * 2013-10-15 2014-01-08 中国矿业大学(北京) 极软岩巷道底板与两帮卸压窗口支护装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105673037B (zh) * 2015-12-18 2018-02-27 中国矿业大学(北京) 深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法
CN105673037A (zh) * 2015-12-18 2016-06-15 中国矿业大学(北京) 深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法
CN107725067B (zh) * 2016-02-19 2019-01-25 中铁一局集团有限公司 盾构通用环管片拼装点位确定方法
CN107725067A (zh) * 2016-02-19 2018-02-23 中铁局集团有限公司 盾构通用环管片拼装点位确定方法
CN106968687B (zh) * 2017-04-01 2020-04-14 湖南科技大学 急倾斜煤层回采巷道封闭式圆环让压支护装置及支护方法
CN106968687A (zh) * 2017-04-01 2017-07-21 湖南科技大学 急倾斜煤层回采巷道封闭式圆环让压支护装置及支护方法
CN107795322A (zh) * 2017-11-06 2018-03-13 山东建筑大学 一种装配式混凝土弧板与棋盘式预应力锚索复合支护结构及其施工方法
CN107893665A (zh) * 2017-11-06 2018-04-10 山东建筑大学 一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺
CN108119164A (zh) * 2017-11-06 2018-06-05 山东建筑大学 一种预制装配式复合支护结构
CN107630708A (zh) * 2017-11-06 2018-01-26 山东建筑大学 一种基于型钢的预制装配式复合支护系统
CN107893665B (zh) * 2017-11-06 2019-07-05 山东建筑大学 一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺
CN107795322B (zh) * 2017-11-06 2023-10-24 山东建筑大学 一种装配式混凝土弧板与棋盘式预应力锚索复合支护结构及其施工方法
CN108119164B (zh) * 2017-11-06 2024-01-19 山东建筑大学 一种预制装配式复合支护结构
CN109098718A (zh) * 2018-10-09 2018-12-28 北方工业大学 一种装配式井巷施工方法
CN110056371A (zh) * 2019-05-28 2019-07-26 长安大学 一种隧道早强支护系统及其安装方法
CN111075477A (zh) * 2020-01-17 2020-04-28 中铁工程装备集团有限公司 一种大断面软岩隧道半刚性支护结构体系及其施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104763442B (zh) 2017-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104763442B (zh) 高强度大缩量封闭型弧板支护结构体
CN203821938U (zh) 电杆扶正器
CN203756206U (zh) 一种新型软岩巷道底臌治理结构
CN104047613B (zh) 煤矿巷道底板用锚固方法
CN107725068A (zh) 一种基于外侧钢拱架和内侧混凝土板的装配式支护结构及其施工方法
CN103867021A (zh) 电杆扶正器
CN108661664B (zh) 一种隧道破碎带施工方法及组合支护装置
CN110924959B (zh) 穿越断层破碎带的富水软弱围岩隧道施工方法
CN106638663A (zh) 一种沉陷区高压输电铁塔基础加固及整体纠倾平移方法
CN107893665B (zh) 一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺
CN104389628A (zh) 滑坡地段隧道加固装置及加固施工方法
CN109930609A (zh) 一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法
CN101838957B (zh) 整体式t形外悬臂道路及其施工方法
CN108119164A (zh) 一种预制装配式复合支护结构
CN105156114A (zh) 一种交岔点处巷道的扩修及加固方法
CN102191772A (zh) 预制扩孔桩及其施工方法
CN210599028U (zh) 硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构
CN206346216U (zh) 一种输电线路铁塔基础的加固结构
CN201835276U (zh) 预制扩孔桩
CN208702421U (zh) 一种下穿既有桩基建筑物的隧道支护结构
CN203145956U (zh) 一种防治隧道岩爆结构
CN106968687A (zh) 急倾斜煤层回采巷道封闭式圆环让压支护装置及支护方法
CN206581945U (zh) 一种六导洞大断面地铁车站下穿既有线的支护结构
CN105970990B (zh) 超大断面倾斜式单桩基础开挖及护壁施工工艺
CN108691559A (zh) 一种用于沿空巷道煤柱帮刚柔协同控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170606

Termination date: 20190312